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新能源汽车有几大核心技术

发布时间:2022-05-11 00:59:37

1、新能源汽车的主要性能参数有哪些?

新能源汽车包括纯电动汽车( BEV,包括太阳能汽车)、混合动力电动汽车(HEV)、 燃料电池电动汽车(FCEV)、 其他新能源(如超级电容器、飞轮等高效储能器)汽车等。新能源汽车出现以来,动力形式主要有混合动力、纯电动、燃料电池三种。整车控制器(VCU)、 电机控制器(MCU)和电池管理系统(BMS)是最重要的核心技术,对整车的动力性、经济性、可靠性和安全性等有着重要影响,更多新能源干货知识,在“优能工程师”,由易到难,由浅入深,全方位学习,维信关注。

VCU是新能源汽车的大脑,它通过对来自油门、刹车踏板、档位等位置的信息进行分析判断驾驶员的意图。VCU还检测车辆的速度、文图、电量、电压等信息,并根据车辆各项参数向车身的动力系统、电池系统等发送控制指令,指挥车辆行驶。该控制器对汽车的正常行驶、整车上下电管理、挡位管理、扭矩控制、附件控制、故障诊断与处理等功能起着关键作用。

MCU是新能源汽车特有的核心功率电子单元,是电动机的大脑。它在接收到VCU的车辆行驶控制指令后,及时控制电动机输出指定的扭矩和转速,驱动车辆行驶。实现把动力电池的直流电能转换为所需的高压交流电、并驱动电机本体输出机械能。

BMS是新能源汽车的三大核心技术之一,它是新能源汽车电池系统正常工作、提高电池寿命并保证新能源汽车安全的关键技术。由于BMS的存在,当新能源汽车大电池出现早期损坏、过热、过载等情况时,及时保护电池并向司乘人员报警。
整车控制器功能说明

VCU是新能源汽车电控系统核心零部件,负责协调电机系统、电池系统、附件系统等按照统一的规则进行匹配运行; VCU通过CAN总线对整车系统进行管理、调度、分析和运算,进行相应的能量管理,实现整车驱动控制、能量优化控制、制动回馈控制、故障诊断和网络管理等功能。

电动汽车整车控制器基本上以下几项.

功能:

(1)整车上下电管理功能

控制整车上电、下电、OFF 档蓄电池充电、OFF 档高压用电、预约充电等功能。

(2)整车的挡位管理

控制DNR档位切换及相关变速器的切换。

(3)整车扭矩控制

解析驾驶员驾驶意图,或者接收无人驾驶模块的指令,对整车扭矩统一调配,包括扭矩需求、制动回馈功率、TCS、ABS、EPB等。

(4)整车附件控制

控制空调、转向、空压、DCDC. 散热泵、散热风扇、报警灯、蜂鸣器等附件的运转。

(5)故障诊断与处理

整车控制器应该对车辆的状态进行实时检测,依照诊断需求,记录特定故障码,并根据不同的故障类别使车辆跛行或停车。

(6)系统保护

对高压电池许用功率和电机能力进行实时监控,并在限制状态下进行保护。

(7)标定参数

根据设计需求,确定待标定动力性参数及其他需响应的通信命令,如软件版本号读取\软件刷新日期读取等。

(8)整机工作模式管理

约束整机的休眠唤醒机制、报文周期及实时性等指标。

(9)整机工作模式管理

VCU与无人驾驶模块之间的信号交互及判断执行策略。

上下电

1.2系统控制原理

在无故障状态下,钥匙开关由OFF档到ON档的切换中,电池管理系统会将S2先闭合,然后再对s6闭合,此时会为充电机电容完成预充电,再将S1闭合,接着将S6断开,最为为电动汽车进行供电。BMS系统会将“上电完成”的信号发送给整车控制器。对于上述由OFF档到ON档的切换等一系列的系统操作良好时, ON档拧到START档的钥匙启动过程中,整车控制器会闭合S5, 然后对电机控制的高压部件完成预充电,再将S3闭合,对DC/AC使能进行输出,当将S5 断开时,就完成了整个上高压电流程操作,开始启动车辆。当START 档切换至OFF档时, 也就是进行下电流程的操作,具体是先将S3断开,然后将S4断开,再由VCU将下电指令发送给BMS,由 BMS发出断开S1、S2的指令并完成高压下电流程操作。

2电动汽车高压上下电控电路系统的操作实施

2.1高压上电控制逻辑实施

当OFF切换到ON档时,ON档信号被整车控制器所采集,并判断其高电平是否有效,若有效,会由继电器供电给电池管理系统,而电池管理系统会进行自检,结合是否进行“强制断高压”,将相应的故障信息发送到整车控制器,并对信息进行判断,当为无强制断高压故障状态时,会将上电指令发送给BMS。 然后由BMS系统发出闭合S2的控制命令,再对S6发出闭合命令,当外电压超过电池总电压的90%时,才将S1闭合,再断开S6, 最终将“上电完成”信号发送给VCU。而VCU收到信号后会延时0.5s 闭合S4,然后开始延时计时,将DC/DC 使能信号输出,此时DC/DC就会 供电给低压系统。当“START档”信号传输到VCU时,这个过程中如果没有出现电机控制器和电池发出的不允许预充故障,而制动开关信号的采集是高电平时,那么VCU就会将S5闭合。当MCU将信号发送给VCU并收到时,会将S3闭合,然后由DC/AC工作,输出交流电。在S3闭合反馈为有效时,会将S5断开,也就完成了本次的MCU上高压, 实现车辆启动。

2.2高压下电控制逻辑实施

ON档掉电信号发送给整车VCU并收到后,由VCU将输出电机转矩控制为零,此时会停止DC/DC、 DC/AC 的工作,持续1秒钟的时间,然后将S3断开。当S3断开的反馈信号发送给VCU,或者是在2s后将S4断开S4。而当S4反馈信号或延时3s 将信息发送给VCU, VCU会将“下电指令”发送给BMS, 由BMS将S1、S2按顺序断开,同时将“高压断开”信号发送给VCU, 而VCU收到信号后或者是延时4秒断开BMS供电接触器,也就完成了整个下电控制。

2.3非正常下电控制逻辑实施

当开关钥匙在ON档/START 档时,汽车出现了整车严重故障,此时系统会采取非正常下电流程。具体是ON档信号故障传送至VCU,就会在驱动系统、电池系统、绝缘这三种最高级故障中出现一种,使得VcU输出0电机扭矩,进行2秒延时,将闭合的S3断开,同时反馈接触器状态,当S3为闭合时,就会持续当前状态。当DC/DC、 DC/AC的使能信号保持50秒为有效的,那就会停止输出。若是三种故障中任意一个故障有效55秒,那么之就会将S4断开,同时反馈接触器状态,并将“下电指令”发送至BMS,等1秒过后,会将BMS进行低压电的切断。如果出现56秒钟内就有钥匙关闭的情况,此时VCU会马上进入和执行正常下电流程。

VCU主要功能有:①整车通信网络管理;②整车工作模式控制;③接收驾驶员指令,输出电机驱动扭矩,实现驱动系统控制;④整车能量优化管理;⑤监测和协调管理车.上其他用电器;⑥故障处理及诊断功能;⑦系统状态仪表显示。

整车控制器具体功能:

(1)接受、处理驾驶员的驾驶操作指令,并向各个部件控制器发送控制指令,使车辆按驾驶期望形势。

(2)与电机、DC/DC、蓄电池组等进行可靠通讯,通过CAN总线(以及关键信息的模拟量)进行状态的采集及控制指令的输出。

(3)接受处理各个零部件信息,结合能源管理但愿提供当前的能源状况信息

(4)系统故障的判断和储存,动态监测系统信息,记录出现的故障

(5)对整车具有保护功能,是故障的类别对整车进行保护,紧急情况可以关掉发电机及切断高压母线情况

(6)协调管理车上其他电器设备

整车控制器工作模式:

1.停车状态:纯电动客车处于停车状态,此时系统的主继电器断电,系统各个节点继续运2、充电状态:当纯电动客车处于停车状态下,插上充电插头或者按下充电按钮时,整车控制器组合仪表显示电池充电状态,并对电池工作状态实时监测;电池ECU进入充电状程序,并强制切断动力电机继电器的贿赂电源。

3.启动状态:在整车控制器确定拔掉充电插头时,拨动汽车钥匙位置,这是系统中各个节点进入自检状态。

4、运行状态:拨动汽车钥匙位置到指定位置,整车控制器向电机ECU发送准备开车指令,整车控制器接收到就绪指令后,闭合主继电器,进入行车程序。同时,电池ECU进入电池管理程序。

5、车辆前进,后退状态:整车控制器通过对当前车辆功率的要求和蓄电池当前的状态计算并向电机控制器发出信号,动力电机控制器接收到方向信号和驱动转矩定制信号后,控制动力1电机进入运转状态,并根据方向信号并确定动力电机的转向,以及根据驱动转矩给定值信号确定动力电机输出转矩的大小,控制电机的输出功率以实现动力性目标。

6、回馈制动状态:当加速踏板回零而且制动踏板处于回馈制动区时,整车控制器发送符合回溃制动要求的负扭矩给电机ECU;电机ECU进入发电程序,电池ECU进入电池回馈管理程序。

7.机械制动状态:制动踏板离开制动回馈区,电机ECU停止发电程序,整车控制器进入机械制动程序,电池ECU停止回馈。

8、一般故障状态: ECU 监测到一般故障,整车控制器(报警灯闪烁、通过CAN总线发送相关的报警信息,通知其他的节点),整个系统降级运行。

9、重大故障状态:ECU 报警(紧急情况采用紧急呼叫指令通知其他节点),必要时切断主继电器电源,系统停车。

2、新能源汽车技术是做什么的?

由于城市排放要求越来越严格,新能源汽车在近几年迅猛发展,其国产化进程也十分理想。
那么,你知道新能源汽车的核心技术究竟是什么吗?
核心技术:电池,电机,电控。
也就是说,我们熟知的新能源汽车三电技术即为核心技术。
下面我们简单讲解三电技术。
电池
作为三电技术核心之一的电池为新能源汽车的高压动力电池,主要给新能源汽车整车提供高压电,一般为300V~720V,具体电压等级根据电池厂的厂家、电池包的数量等决定。
动力电池工作需要构建一个以动力电池组为主的系统,还包括电池管理系统、冷却系统、高低压线束、保护外壳等。
目前,动力电池的种类有镍氢电池、钴酸锂18650电池、磷酸铁锂电池、三元锂电池、石墨烯电池以及氢燃料电池。
电机
对于新能源汽车来说,刚刚我们介绍的动力电池是一个储能单元,电机对比而言是一个动力单元,即需要给整车底盘传动系统提供动力。
三电核心之一电机同样是高压电动机,需要与新能源汽车整车动力电池匹配相同的电压等级。
电机有交流异步电机和稀土永磁同步电机,目前永磁同步电机应用较广。
电控
尽管新能源汽车不涉及燃油喷射率,但是与传统汽车电子控制单元ECU类似,新能源汽车有整车控制器VCU,其采集油门、制动踏板等各种信号并给出指令,根据驾驶习惯做能量管理等。
同时,为了使车辆正常工作还有电池管理系统BMS、电机控制器MCU等,各个控制器之间通讯通过CAN总线、LIN总线等总线通信。
新能源汽车的核心技术已经介绍完了,大家可以在评论区讨论更多相关话题,喜欢请多多关注分享哦!

3、新能源汽车有哪些核心的技术呢?

新能源汽车主要的技术应该就在于电池的续航能力跟充电速度,只要这两项做的好,汽车肯定就卖不错,其他的技术大部分都是通用的。

4、纯电动汽车的核心技术是什么?(科普电驱动系统)

第一电池技术,第二电力驱动及控制技术,第三电动汽车整车技术,第四能源管理技术。

5、新能源汽车的核心部件有哪些???

新能源车由电力驱动系统、电源系统和辅助系统等三部分组成。
电力驱动系统包括电子控制器、功率转换器、电动机、机械传动装置和车轮。
电源系统包括电源、能量管理系统和充电机。
辅助系统包括辅助动力源、动力转向系统、导航系统、空调器、照明及除霜装置、刮水器和收音机等。

新能源汽车有四大关键技术,包括电池及管理技术、电机及其控制技术、整车控制技术、整车轻量化技术。
1、电池及其管理技术
新能源汽车的成败关键仍然是电池。动力电池是电动汽车的动力源,电池选择将直接关系到整车的性能。电动汽车动力电池的主要性能指标是能量密度、功率密度和循环寿命等。
2、电机及其控制技术
电机是电动汽车动力的发起点。要求:(1)电机要频繁的启动/停止、加速/减速;(2)低速或爬坡时要求高转矩;(3)高速行驶时要求低转矩,并且变速范围大以及交款的转速范围和转矩范围内都要有较高效率:;(4)工作可靠性高;(5)稳态精度高;(6)动态性能好且工作环境要求不苛刻。电力驱动系统的主要功能是把蓄电池储存的电能转换为汽车行驶的动能,要使得电动汽车拥有良好使用性能,必须开发出合理的控制系统,使电机具备较高转速及较大的调速范围,足够大的启动转矩,以及体积小、质量轻、效率高,动态制动强和能量回馈的能力。
电动汽车的电动机有多种控制模式。传统的线性控制,如PID,不能满足高性能电机驱动的苛刻要求。传统的变频变压(VVVF)控制技术,不能使电机满足所要求的驱动性能。异步电机多采用矢量控制(FOC),是较好的控制方法。

6、2021纯电动汽车有哪些技术突破?

在很多方面纯电动汽车技术都取得了突破:
1、获评前沿技术的技术为:新能源汽车用超级铜线
2、 基于AI算法的电池热失控云端预警技术
3.、无线智能网格网络的电池管理系统
4.、高转矩密度重载电动轮系统关键技术
5、 高效质子交换膜电解制氢技术
6、获评创新技术的所属企业与具体技术为:中国第一汽车集团有限公司的超高性能永磁同步电驱系统关键技术
7、中国汽车技术研究中心有限公司的动力电池热失控热扩散测试技术
8、 特斯拉公司的优化热源的电动汽车热泵技术
9、宁德时代新能源科技股份有限公司的多功能复合集流体技术
10、华为技术有限公司的大阵列高分辨毫米波雷达
11、地平线公司的基于高效能AI芯片的车载智能交互解决方案
12、蜂巢能源科技有限公司的动力电池正极材料无钴突破性技术
13、特来电新能源股份有限公司的面向电动汽车超大规模接入的充电网技术
14、上海氢晨新能源科技有限公司的重型商用车大功率金属极板燃料电池电堆技术
拓展资料
“全球新能源汽车前沿及创新技术”是首个面向全球新能源汽车技术领域的评选,评选工作由28位国内外在新能源汽车整车、关键零部件及材料等科技创新领域有重要建树、学术上有较深造诣的科学家及知名专家组成的世界新能源汽车大会科技委员会具体负责。该评选是世界新能源汽车大会的重要同期活动,旨在准确把握全球新能源汽车在前沿技术研究及创新技术应用方面的最新进展,促进国内外关键技术的合作与交流,引导新能源汽车核心技术的加速突破。评选结果在每年的世界新能源汽车大会上向全球发布,此前2019年、2020年连续两年举办,受到了行业内外的高度关注。

7、新能源汽车的核心技术是什么

新能源汽车的核心技术主要是指电池、电机和电控,即人们常说的“三电”系统。
电池,即新能源汽车的动力电池,它主要影响新能源汽车的续驶里程和充电速度。维信关注”优能工程师”,教你学会专业全面的新能源汽车维修,让你的成长看得见。
当前,我国新能源汽车所使用的动力电池主要包括磷酸铁锂电池和三元锂电池两种。2018年起,我国新能源乘用车基本上开始使用能量密度更高的三元锂电池,电动汽车的续驶里程从300公里步入如今的500公里时代,三元锂电池功不可没。目前,我国动力电池技术在世界上是领先的,据2017年资料显示,全球排名前十的动力电池企业中,中国占了7席。
电机主要影响新能源汽车的车速以及加速性能、爬坡性能与负载能力。电机一般可分为永磁同步电机和交流异步电机,我国新能源汽车一般使用的是效率更高、可靠性更强、体积更小的永磁同步电机。目前,我国有五个电机品牌名列全球前十。电控系统是连接电机与电池的神经中枢,主要是对整车进行动态监控,及时反馈调整各项技术参数。电控系统主要包括电池管理系统(BMS)和电机管理系统。北汽新能源拥有完全知识产权的第三代超级电控技术EMD3.0,能够检测全车260个部件数据,对电池实时监控调节,在电池充放电过程中进行安全防护,异常情况自动预警以及低充电温预加热,可实现在零下35度环境正常启动和充电。而比亚迪去年分布的IGBT4.0则是电机控制系统的核心元件,它是新能源汽车最核心的技术,其好坏直接影响电动车功率的释放速度:直接控制直、交流电的转换,同时对交流电机进行变频控制,决定驱动系统的扭矩(直接影响汽车加速能力)、最大输出功率(直接影响汽车最高时速)等。比亚迪IGBT被称为新能源汽车的“中国芯”,它的研发成功,打破了欧洲和日本对此芯片的垄断,有效降低了新能源汽车的造车成本和整车能耗。

8、新能源汽车重要核心部件是什么?

新能源汽车区别于传统的汽油车的最核心技术是“三电”:驱动电机、动力电池和整车电控,这可以说是新能源汽车的三颗心脏。
而市场每次炒作新能源汽车板块,往往只看锂电池。


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